專利名稱：一種可移動式激光快速成型預熱裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于并行快速成型設備技術領域，涉及一種用于選擇性激光燒結技術的可移動式激光快速成型預熱裝置。技術領域選擇性激光燒結技術是一種利用激光照射燒結粉成型的快速成型技術，因其具有可選擇的成型材料范圍廣、成型精度高、材料利用率高等優勢，迄今已廣泛應用于多種制造領域。預熱裝置作為選擇性激光燒結技術的重要組成部分，對整個系統的成型效率、制件精度及成型質量起著至關重要的作用。現有技術中，傳統的預熱裝置大多采用固定懸掛在工作區域正上方的結構方式進行預熱工作，但是在選擇性激光燒結技術中，因為工作面 正上方的空間必須預留激光掃描區域，這樣就限制了加熱裝置的布局設計，造成傳統預熱裝置存在工作面受熱均勻性差、預熱裝置功率大、熱能量利用率低等缺陷。
實用新型內容本實用新型的目的在于克服現有技術存在的缺陷，提供一種可移動式激光快速成型預熱裝置，該裝置可在降低加熱裝置功率的基礎上，通過并行處理的方式實現逐步加熱待加工區域，并提高激光掃描區域的預熱溫度的均勻性、制件質量及制作效率。為實現上述發明目的而采用的技術解決方案是這樣的所提供的可移動式激光快速成型預熱裝置具有一個固定在鋪粉機構中的同步帶支架，在同步帶支架上并行設置有兩副由上下皮帶輪撐張的同步帶，同步帶支架一側設有用于驅動上皮帶輪正向或反向轉動的步進電機，在兩副同步帶的帶面上對稱各固定有一根連接桿，在兩連接桿間安裝有一個加熱模塊，在加熱模塊與同步帶支架之間的連接桿上懸掛一個溫度檢測模塊。本實用新型的技術方案還包括所說的加熱模塊是熱輻射加熱元件，或者是熱傳導加熱元件，或者是熱對流加熱元件。本實用新型的技術方案還包括所說的溫度檢測模塊包括待加熱區域溫度傳感器、加熱區域溫度傳感器及傳感器固定殼，待加熱區域溫度傳感器垂直于工作面，待加熱區域溫度傳感器與加熱區域溫度傳感器成一定夾角，其夾角范圍為0° 90° (可調)。實際工作中，該預熱裝置根據鋪粉裝置所設定的移動速度及制作時間，由計算機程序通過步進電機帶動皮帶輪調整好加熱模塊的高度，鋪粉裝置在工作面上進行鋪粉，溫度檢測模塊中的待加熱區溫度傳感器檢測待加熱區域溫度后將檢測信號傳送至計算機中，由溫控軟件計算該帶加熱區域加熱至預定溫度所需功率，并以信號的方式，發送至溫控裝置中，懸掛在鋪粉裝置一側的加熱模塊對工作面進行預熱，并且加熱區域的溫度傳感器對正在加熱區域經行溫度檢測，將檢測信號傳送至計算機中，由溫控軟件計算溫差并發送給溫控裝置，精確調節加熱裝置的加熱溫度，對新粉層進行近距離加熱。與現有技術相比，本實用新型由于在鋪粉的同時對新粉層近距離加熱，消除了加熱等待時間，保證了正在掃描加工的工作面的溫度場分布均勻并且降低了傳統預熱裝置的加熱功率，以并行處理的方式進行加工制作，在保證制件質量的同時降低了制作時間。
圖I為本實用新型一個具體實施例的結構示意圖。圖2為本實用新型的檢測溫度模塊的工作原理圖。圖3為本實用新型中加熱模塊的一個實施例的結構示意圖。附圖中各數字標號名稱分別是1_鋪粉機構，2-同步帶支架，3-皮帶輪，4-同步帶，5-連接桿，6-溫度檢測模塊，7-工作面，8-加熱模塊，9-步進電機，10-待加熱區域溫度傳感器，11-傳感器固定殼，12-加熱區域溫度傳感器，13-紅外加熱管，14-玻璃罩，15-反射板。
具體實施方式
以下將結合附圖對本實用新型內容做進一步說明，但本實用新型的實際制作結構并不僅限于下述的實施例。參見附圖，本實用新型所述的可移動式激光快速成型預熱裝置由同步帶支架2、皮帶輪3、同步帶4、連接桿5、溫度檢測模塊6、加熱模塊8及步進電機9等構件組成。加熱模塊8通過連接桿5固定在同步帶4上，同步帶4通過皮帶輪3固定在同步帶支架2中，步進電機9固定在同步帶支架2 —端，同步帶支架2固定在已有的鋪粉機構I中，溫度檢測模塊6懸掛在加熱模塊8與同步帶支架2之間的連接桿5上。該預熱裝置中溫度檢測模塊的結構如圖2所示，它包括待加熱區域溫度傳感器
10、加熱區域溫度傳感器11及傳感器固定殼12，待加熱區域溫度傳感器10垂直于工作面7，待加熱區域溫度傳感器10與加熱區域溫度傳感器12成一定夾角，夾角范圍可以在0°至90°之間進行調整。該預熱裝置中加熱模塊8的一種實施例結構如圖3所示，它包括紅外加熱管13、反射板15、玻璃罩14,紅外加熱管13固定在反射板15中，玻璃罩14固定在反射板15下端。本實用新型的工作步驟為(I)、成型缸托板下降大約一個分層厚度；(2)、根據鋪粉裝置所設定的移動速度及制作時間，由計算機程序通過步進電機帶動皮帶輪調整好加熱模塊的高度，鋪粉裝置在工作面上進行鋪粉，溫度檢測模塊中的待加熱區溫度傳感器檢測待加熱區域溫度，并將檢測信號傳送至計算機中，由溫控軟件計算該帶加熱區域加熱至預定溫度所需功率，并以信號的方式，發送至溫控裝置中，懸掛在鋪粉裝置一側的加熱模塊對工作面進行預熱，并且加熱區域的溫度傳感器對正在加熱區域經行溫度檢測，將檢測信號傳送至計算機中，由溫控軟件計算溫差并發送給溫控裝置，精確調節加熱裝置的加熱溫度；(3)、同時，激光器發出光束，通過掃描振鏡將光束照射到步驟(2)中已進行預熱的工作面上完成燒結制作；(4)、步驟(2)中的鋪粉工作完成后，預熱也隨即完成，激光光束的掃描填充也隨后完成，從而形成一個燒結層；(5)、重復上述步驟⑴ 步驟(4)，直至工件制作完成。
權利要求1.一種可移動式激光快速成型預熱裝置，其特征在于具有一個固定在鋪粉機構(I)中的同步帶支架(2)，在同步帶支架(2)上并行設置有兩副由上下皮帶輪(3)撐張的同步帶(4)，同步帶支架(2) —側設有用于驅動上皮帶輪(3)正向或反向轉動的步進電機(9)，在兩副同步帶(4)的帶面上對稱各固定有一根連接桿(5)，在兩連接桿(5)間安裝有一個加熱模塊(8)，在加熱模塊(8)與同步帶支架(2)之間的連接桿(5)上懸掛一個溫度檢測模塊(6)。
2.根據權利要求I所述的可移動式激光快速成型預熱裝置，其特征在于所說的加熱模塊(8)是熱福射加熱元件，或者是熱傳導加熱元件，或者是熱對流加熱元件。
3.根據權利要求I所述的可移動式激光快速成型預熱裝置，其特征在于所說的溫度檢測模塊(6)包括待加熱區域溫度傳感器(10)、加熱區域溫度傳感器(12)及傳感器固定殼(11)，待加熱區域溫度傳感器(10)垂直于工作面，待加熱區域溫度傳感器(10)與加熱區域溫度傳感器成一定夾角，其夾角范圍為O° 90°。
專利摘要本實用新型涉及一種用于選擇性激光燒結技術的可移動式激光快速成型預熱裝置，具有一個固定在鋪粉機構中的同步帶支架，在同步帶支架上并行設置有兩副由上下皮帶輪撐張的同步帶，同步帶支架一側設有用于驅動上皮帶輪正向或反向轉動的步進電機，在兩副同步帶的帶面上對稱各固定有一根連接桿，在兩連接桿間安裝有一個加熱模塊，在加熱模塊與同步帶支架之間的連接桿上懸掛一個溫度檢測模塊。該預熱裝置可在鋪粉的同時對新粉層近距離加熱，消除了加熱等待時間，保證了正在掃描加工的工作面的溫度場分布均勻并且降低了傳統預熱裝置的加熱功率，以并行處理的方式進行加工制作，在保證制件質量的同時降低了制作時間。
文檔編號B22F3/105GK202591611SQ201220247129
公開日2012年12月12日 申請日期2012年5月29日 優先權日2012年5月29日
發明者楊來俠, 李滌塵, 何成, 白楊, 曹毅, 包坤 申請人:西安科技大學